RU2748152C2 - Emulsion explosive composition and method for production thereof - Google Patents
Emulsion explosive composition and method for production thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2748152C2 RU2748152C2 RU2019122572A RU2019122572A RU2748152C2 RU 2748152 C2 RU2748152 C2 RU 2748152C2 RU 2019122572 A RU2019122572 A RU 2019122572A RU 2019122572 A RU2019122572 A RU 2019122572A RU 2748152 C2 RU2748152 C2 RU 2748152C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- emulsion
- emulsifier
- explosive composition
- sodium
- ceresin
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 239000002360 explosive Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 3
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims abstract description 26
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M sodium nitrite Chemical compound [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 22
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims abstract description 15
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Inorganic materials [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- DSEKYWAQQVUQTP-XEWMWGOFSA-N (2r,4r,4as,6as,6as,6br,8ar,12ar,14as,14bs)-2-hydroxy-4,4a,6a,6b,8a,11,11,14a-octamethyl-2,4,5,6,6a,7,8,9,10,12,12a,13,14,14b-tetradecahydro-1h-picen-3-one Chemical compound C([C@H]1[C@]2(C)CC[C@@]34C)C(C)(C)CC[C@]1(C)CC[C@]2(C)[C@H]4CC[C@@]1(C)[C@H]3C[C@@H](O)C(=O)[C@@H]1C DSEKYWAQQVUQTP-XEWMWGOFSA-N 0.000 claims abstract description 13
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000004200 microcrystalline wax Substances 0.000 claims abstract description 12
- 235000019808 microcrystalline wax Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- 229920005652 polyisobutylene succinic anhydride Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 235000010288 sodium nitrite Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- JNYAEWCLZODPBN-JGWLITMVSA-N (2r,3r,4s)-2-[(1r)-1,2-dihydroxyethyl]oxolane-3,4-diol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O JNYAEWCLZODPBN-JGWLITMVSA-N 0.000 claims abstract description 10
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims abstract description 9
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000012185 ceresin wax Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 8
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 6
- GDDNTTHUKVNJRA-UHFFFAOYSA-N 3-bromo-3,3-difluoroprop-1-ene Chemical compound FC(F)(Br)C=C GDDNTTHUKVNJRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000001235 sensitizing effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 15
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 5
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 5
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 5
- -1 fatty acid esters Chemical class 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 claims description 3
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims description 3
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims description 3
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 claims description 2
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 2
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 claims description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 abstract description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 abstract 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 9
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 6
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 5
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 5
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 4
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 description 4
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 description 3
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 3
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004264 Petrolatum Substances 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002816 fuel additive Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 2
- 229940066842 petrolatum Drugs 0.000 description 2
- 235000019271 petrolatum Nutrition 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000003784 tall oil Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CRNDXTILTKYGQA-UHFFFAOYSA-N [Na].OCl(=O)(=O)=O Chemical compound [Na].OCl(=O)(=O)=O CRNDXTILTKYGQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- HHEFNVCDPLQQTP-UHFFFAOYSA-N ammonium perchlorate Chemical compound [NH4+].[O-]Cl(=O)(=O)=O HHEFNVCDPLQQTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- FONBHTQCMAUYEF-UHFFFAOYSA-N ethane-1,2-diamine;nitric acid Chemical compound NCCN.O[N+]([O-])=O.O[N+]([O-])=O FONBHTQCMAUYEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000008098 formaldehyde solution Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 239000012669 liquid formulation Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001960 metal nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- PTIUDKQYXMFYAI-UHFFFAOYSA-N methylammonium nitrate Chemical compound NC.O[N+]([O-])=O PTIUDKQYXMFYAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000223 polyglycerol Polymers 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B23/00—Compositions characterised by non-explosive or non-thermic constituents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B31/00—Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt
- C06B31/28—Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt the salt being ammonium nitrate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K23/00—Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к промышленным взрывчатым веществам, используемым в горнорудной промышленности для инициирования скважинных и шпуровых зарядов, для отбойки блочного камня, для создания кумулятивных и накладных зарядов.The invention relates to industrial explosives used in the mining industry to initiate borehole and borehole charges, to break a block stone, to create shaped-charge and overhead charges.
Эмульсионные взрывчатые составы (ЭВС) обладают высокими эксплуатационными и взрывчатыми характеристиками и широкое применяются в горнодобывающей отрасли. Наибольшее распространение получили составы для ведения взрывных работ скважинными зарядами на земной поверхности. Особенностью таких составов является выполнение их в виде дисперсии водного раствора солей-окислителей в смеси с углеводородным горючим и эмульгатором в присутствии сенсибилизаторов. Сенсибилизацию эмульсионных взрывчатых веществ осуществляют в основном физическим (стеклянными или полимерными микросферами, алюмосиликатными микросферами из отходов ТЭЦ или вспененным перлитовым песком)или химическим путем (водными растворами нитрита натрия с различными добавками, понижающими температуру кристаллизации растворов).Emulsion explosive compositions (EMF) have high operational and explosive characteristics and are widely used in the mining industry. The most widespread are compositions for blasting operations with borehole charges on the earth's surface. A feature of such compositions is their implementation in the form of a dispersion of an aqueous solution of oxidizing salts in a mixture with a hydrocarbon fuel and an emulsifier in the presence of sensitizers. The sensitization of emulsion explosives is carried out mainly physically (glass or polymer microspheres, aluminosilicate microspheres from CHP waste or foamed perlite sand) or chemically (aqueous solutions of sodium nitrite with various additives that lower the crystallization temperature of solutions).
Например, в патенте №2222519, опубл. 27.01.2004 г. описана патронированная взрывчатая эмульсия типа вода-в-масле, сенсибилизированная дисперсной газовой фазой, содержащая нитрат аммония, нитрат натрия, воду, углеводородную горючую добавку, эмульгатор и алюминий, в которой суммарное содержание нитрата аммония и нитрата натрия составляет 70-80 мас. %, а суммарное содержание нитрата аммония, нитрата натрия, воды, углеводородной горючей добавки, эмульгатора и алюминия составляет 95-100 мас. %.For example, in patent No. 2222519, publ. On January 27, 2004, a cartridge explosive emulsion of the water-in-oil type was described, sensitized by a dispersed gas phase, containing ammonium nitrate, sodium nitrate, water, a hydrocarbon fuel additive, an emulsifier and aluminum, in which the total content of ammonium nitrate and sodium nitrate is 70- 80 wt. %, and the total content of ammonium nitrate, sodium nitrate, water, hydrocarbon fuel additive, emulsifier and aluminum is 95-100 wt. %.
В патенте №2307819, опубл. 10.10.2007 описан способ изготовления патронируемого эмульсионного взрывчатого вещества путем приготовления водного раствора окислителя, приготовления масляного компонента и последующего смешения водного раствора окислителя, масляного компонента и сенсибилизатора, представляющего собой стеклянные или полимерные микросферы или перлитовый песок. Водный раствор окислителя готовят при постоянном перемешивании путем введения карбамида в воду, нагретую до 35-45°С, нагревания полученного раствора до 60-70°С, постепенного введения в него нитрата металла, нитрата натрия или нитрата кальция, нагревания полученного раствора до 75-85°С, введения нитрата аммония с последующим перемешиванием полученного раствора при 80-90°С. Масляный компонент готовят путем подачи эмульгатора в нагретое до 50-60°С индустриальное масло с последующим перемешиванием и нагреванием полученной смеси до 73-78°С.In patent No. 2307819, publ. 10.10.2007 describes a method of manufacturing a cartridgeable emulsion explosive by preparing an aqueous solution of an oxidizing agent, preparing an oil component and then mixing an aqueous solution of an oxidizing agent, an oil component and a sensitizer, which is glass or polymer microspheres or perlite sand. An aqueous solution of an oxidizing agent is prepared with constant stirring by introducing carbamide into water heated to 35-45 ° C, heating the resulting solution to 60-70 ° C, gradually introducing metal nitrate, sodium nitrate or calcium nitrate into it, heating the resulting solution to 75- 85 ° C, the introduction of ammonium nitrate, followed by stirring the resulting solution at 80-90 ° C. The oil component is prepared by feeding an emulsifier into an industrial oil heated to 50-60 ° C, followed by stirring and heating the resulting mixture to 73-78 ° C.
В указанных решениях готовый продукт представляет собой жидкий состав, патронированный в бумажные или полимерные капсулы. Жидкая форма состава обуславливает ограничения в его применении. Критический диаметр детонации составляет не менее 20 мм. Кроме того, данные составы невозможно патронировать в виде шашек малого диаметра или шашек со сквозными каналами.In these solutions, the finished product is a liquid formulation, cartridges in paper or polymer capsules. The liquid form of the composition causes limitations in its use. The critical detonation diameter is at least 20 mm. In addition, these compositions cannot be patronized in the form of small-diameter checkers or checkers with through channels.
Известен эмульсионный взрывчатый состав (патент РФ №2123488, опубл. 20.12.1998), в котором окислительная основа из водного раствора аммиачной селитры с добавками нитратов натрия или кальция, или аммония хлорнокислого, или нитрата метиламина, или динитрата этилендиамина, или натрия хлорнокислого, а углеводородная фаза состоит из смеси индустриального масла с добавками петролатума или парафина, или битума в смеси с эмульгатором - продуктом конденсации полиолефина с малеиновымангидридом и алканоламином или полиолом, или смеси этих продуктов с эфирами жирных кислот фракции С17-25 или эфирами жирных кислот талового масла с глицерином или полиглицерином, илипентаэритритом, а в качестве сенсибилизатора применяются раствор нитрита натрия, или его смесь с раствором формальдегида в соотношении 3:1 или микросферы из стекла, полимера, отходов ТЭЦ или перлита.Known emulsion explosive composition (RF patent No. 2123488, publ. 20.12.1998), in which the oxidizing base from an aqueous solution of ammonium nitrate with the addition of sodium or calcium nitrates, or ammonium perchloric acid, or methylamine nitrate, or ethylenediamine dinitrate, or sodium perchloric acid, and the hydrocarbon phase consists of a mixture of industrial oil with the addition of petrolatum or paraffin, or bitumen in a mixture with an emulsifier - the condensation product of a polyolefin with maleic anhydride and an alkanolamine or a polyol, or a mixture of these products with fatty acid esters of the C 17-25 fraction or fatty acid esters of tall oil with glycerin or polyglycerol, or pentaerythritol, and as a sensitizer, sodium nitrite solution or its mixture with formaldehyde solution in a ratio of 3: 1 or microspheres made of glass, polymer, CHP waste or perlite are used.
По своим свойствам состав отвечает большинству требований при ведении горных взрывных работ, однако при заряжании нарушенных (трещиноватых) массивов или скважин первых рядов при температуре применения более 60°С состав частично уходит из скважин по трещинам. Это, с одной стороны, приводит к повышению удельного расхода ПВВ, а с другой может стать причиной снижения эффекта взрыва или его полному отказу в скважине.In terms of its properties, the composition meets most of the requirements for mining blasting operations, however, when loading disturbed (fractured) massifs or wells of the first rows at an application temperature of more than 60 ° C, the composition partially leaves the wells along the cracks. This, on the one hand, leads to an increase in the specific consumption of explosives, and on the other hand, it can cause a decrease in the effect of an explosion or its complete failure in the well.
Наиболее близким по компонентному составу является эмульсионный взрывчатый состав для формирования шпуровых зарядов (патент РФ №2520483, опубл. 27.06.2014), содержащий в качестве окислительной фазы водный раствор аммиачной и натриевой или кальциевой селитр и карбамид, а в качестве углеводородной фазы расплав парафина мелкокристаллического или церезина, индивидуально или их смесь, с эмульгатором для промышленных эмульсионных взрывчатых веществ индивидуально или указанным эмульгатором с канифолью талловой, или живичной сосновой, или их смесью, а в качестве сенсибилизатора - водный раствор нитрита натрия, или полимерные микросферы, или их смесь. Эффект изобретения достигают равновесным соотношением компонентов с обеспечением нормируемой плотности эмульсионного вещества, равной 1,00-1,20 г/см3 (принят за прототип).The closest in component composition is an emulsion explosive composition for the formation of borehole charges (RF patent No. 2520483, publ. 06/27/2014), containing an aqueous solution of ammonium and sodium or calcium nitrate and carbamide as an oxidizing phase, and a melt of fine crystalline paraffin as an oxidizing phase or ceresin, individually or a mixture thereof, with an emulsifier for industrial emulsion explosives individually or with the specified emulsifier with tall oil or pine gum rosin, or a mixture thereof, and as a sensitizer - an aqueous solution of sodium nitrite, or polymer microspheres, or a mixture thereof. The effect of the invention is achieved by an equilibrium ratio of components with the provision of a standardized density of the emulsion substance equal to 1.00-1.20 g / cm 3 (taken as a prototype).
В упомянутых выше составах (патент РФ №2123488, патент РФ №2520483) применяются в качестве эмульгаторов поверхностно активные вещества, представляющие собой жидкости при температурах применения. Одним из основных недостатков данных составов является снижение их твердости при незначительном повышении температуры, что обуславливает потерю стабильности формы состава.In the above formulations (RF patent No. 2123488, RF patent No. 2520483) surfactants are used as emulsifiers, which are liquids at application temperatures. One of the main disadvantages of these compositions is a decrease in their hardness with a slight increase in temperature, which causes a loss in the stability of the shape of the composition.
Технической задачей заявляемого изобретения является получение эмульсионного взрывчатого состава в твердой форме, обладающего высокими взрывчатыми характеристиками (скорость детонации, бризантность, работоспособность) и сохраняющего стабильность формы в процессе хранения, транспортировки и применения.The technical objective of the claimed invention is to obtain an emulsion explosive composition in solid form, which has high explosive characteristics (detonation velocity, blasting capacity, efficiency) and maintains shape stability during storage, transportation and use.
Технический результат заявляемого изобретения - состав эмульсионного взрывчатого вещества, предназначенный для формования зарядов в виде патронов, кумулятивных зарядов либо шашек детонаторов для ведения взрывных работ на земной поверхности и в условиях подземных выработок, обладающий стабильностью формы в процессе хранения, транспортировки и применения и высокими взрывчатыми характеристиками.The technical result of the claimed invention is a composition of an emulsion explosive designed for the formation of charges in the form of cartridges, shaped charges or detonator blocks for blasting operations on the earth's surface and in underground workings, which has shape stability during storage, transportation and use and high explosive characteristics ...
Технический результат достигается тем, что эмульсионный взрывчатый состав на основе матричной эмульсии содержит воду, окислительную фазу, включающую аммиачную селитру или ее смесь с натриевой или кальциевой селитрой, углеводородную фазу, включающую церезин или микрокристаллический воск и эмульгатор и в качестве сенсибилизатора водный раствор нитрита натрия или стеклянные или полимерные микросферы, при этом горючая фаза включает в качестве эмульгатора сорбитан полиизобутиленсукцинового ангидрида при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result is achieved in that the emulsion explosive composition based on the matrix emulsion contains water, an oxidizing phase comprising ammonium nitrate or a mixture thereof with sodium or calcium nitrate, a hydrocarbon phase comprising ceresin or microcrystalline wax and an emulsifier and as a sensitizer an aqueous solution of sodium nitrite or glass or polymer microspheres, while the combustible phase includes polyisobutylene succinic anhydride sorbitan as an emulsifier in the following ratio of components, wt%:
Технический результат также достигается тем, что эмульсионный взрывчатый состав получают на основе матричной эмульсии из дисперсии водного раствора солей-окислителей в среде на основе расплавленного церезина или микрокристаллического воска с температурой каплепадения не менее 60°С и твердого эмульгатора с введением сенсибилизирующей добавки, при этом процесс ведут при температуре 85-95°С и полученную эмульсию заполняют в форму для формирования в виде патронов, кумулятивных зарядов или шашек-детонаторов с последующим охлаждением.The technical result is also achieved by the fact that the emulsion explosive composition is obtained on the basis of a matrix emulsion from a dispersion of an aqueous solution of oxidizing salts in an environment based on molten ceresin or microcrystalline wax with a dropping point of at least 60 ° C and a solid emulsifier with the introduction of a sensitizing additive, while the process lead at a temperature of 85-95 ° C and the resulting emulsion is filled into a mold for formation in the form of cartridges, shaped charges or checkers-detonators, followed by cooling.
Заявляемый эмульсионный взрывчатый состав включает горючую (углеводородную) фазу, окислительную фазу и сенсибилизирующую добавку.The claimed emulsion explosive composition includes a combustible (hydrocarbon) phase, an oxidizing phase and a sensitizing additive.
В качестве горючей фазы используют расплав церезина или микрокисталлического воска с температурой каплепадения не менее 60°С, или их смеси с парафинами, петролатумом, стеариновой кислотой и другими смесями предельных углеводородов с точкой каплепадения не ниже 60°С в сочетании с эмульгатором. В качестве эмульгатора матричная эмульсия содержит твердый эмульгатор - сорбитан полиизобутиленсукцинового ангидрида. Также эмульсия может дополнительно содержать эмульгатор в жидкой форме, например РЭМ 101CP (PIBSA) или продукт конденсации полиизобутиленсукцинового ангидрида с триэтаноламином или полиамином и эфиров жирных кислот или олеиновой кислоты с сорбитаном в соотношениях, обеспечивающих проявление синергетического эффекта в соотношении 65-70/35-30 или полиизобутиленсукциновый ангидрид, или его смеси с аминами жирных кислот.As a combustible phase, a melt of ceresin or microcrystalline wax with a dropping point of at least 60 ° C, or their mixtures with paraffins, petrolatum, stearic acid and other mixtures of saturated hydrocarbons with a dropping point of at least 60 ° C in combination with an emulsifier, is used. As an emulsifier, the matrix emulsion contains a solid emulsifier - polyisobutylene succinic anhydride sorbitan. Also, the emulsion may additionally contain an emulsifier in liquid form, for example, REM 101CP (PIBSA) or the condensation product of polyisobutylene succinic anhydride with triethanolamine or polyamine and esters of fatty acids or oleic acid with sorbitan in ratios that provide a synergistic effect in a ratio of 65-70 / 35-30 or polyisobutylene succinic anhydride, or mixtures thereof with fatty acid amines.
Окислительная фаза содержит раствор аммиачной селитры или ее смеси с другими окислителями (кальциевая селитра, натриевая селитра и перхлорат аммония).The oxidizing phase contains a solution of ammonium nitrate or its mixture with other oxidizing agents (calcium nitrate, sodium nitrate and ammonium perchlorate).
Сенсибилизацию эмульсионного ВВ осуществляют либо химическим путем с добавлением раствора нитрита натрия с тиомочевиной, выступающей в качестве катализатора газификации, либо механическим путем добавкой стеклянных, полимерных или сополимерных микросфер.Sensitization of emulsion explosives is carried out either chemically with the addition of sodium nitrite solution with thiourea, acting as a gasification catalyst, or mechanically by adding glass, polymer or copolymer microspheres.
При этом компоненты заявляемого эмульсионного взрывчатого состава взяты в следующем соотношении (мас.%):In this case, the components of the claimed emulsion explosive composition are taken in the following ratio (wt%):
В заявляемом изобретении состав содержит твердый эмульгатор сорбитан полиизобутиленсукцинового ангидрида, который повышает твердость состава и его стабильность. Для повышения стабильности также дополнительно могут применяться стеклянные или полимерные микросферы.In the claimed invention, the composition contains a solid emulsifier sorbitan polyisobutylene succinic anhydride, which increases the hardness of the composition and its stability. To increase the stability, glass or polymer microspheres can also be used additionally.
При получении предохранительного состава дополнительно может быть включена добавка пламегасителя, например хлористый натрий или хлористый калий.In the preparation of the preservative composition, the addition of a flame arrester may additionally be included, for example sodium chloride or potassium chloride.
Для целей применения заявляемого состава в сульфидных рудах в раствор окислителя дополнительно вводят ингибитор химической стойкости, например, карбамид.For the purposes of using the claimed composition in sulfide ores, an inhibitor of chemical resistance, for example, urea, is additionally introduced into the oxidizing agent solution.
Способ получения эмульсионного взрывчатого состава.A method of obtaining an emulsion explosive composition.
В обогреваемый реактор с мешалкой загружается расчетное количество воды и окислителя и готовится раствор при температуре 85-90°С, в него могут добавляться карбамид, тиомочевина, хлорид калия в зависимости от назначения состава. В реакторе происходит растворение окислителя до получения однородного раствора. В другом обогреваемом реакторе с мешалкой готовится горючая фаза: загружается церезин или микрокристаллический воск при температуре 85-95°С или его смеси с вышеуказанными компонентами, добавляется предварительно расплавленный эмульгатор.A calculated amount of water and an oxidizing agent is loaded into a heated reactor with a stirrer and a solution is prepared at a temperature of 85-90 ° C, carbamide, thiourea, potassium chloride can be added to it, depending on the purpose of the composition. The oxidizing agent dissolves in the reactor until a homogeneous solution is obtained. In another heated reactor with a stirrer, a combustible phase is prepared: ceresin or microcrystalline wax is loaded at a temperature of 85-95 ° C or its mixture with the above components, a pre-melted emulsifier is added.
Раствор окислителя непрерывно, при скорости вращения мешалки до 3000 об/мин, подается в полученную смесь горючего с эмульгатором, в течение 5-10 минут происходит смешение фаз и образуется обратная эмульсия окислителя в горючем. Для сенсибилизации в полученную эмульсию добавляются микросферы или газогенерирующая добавка. Полученный взрывчатый состав заполняется в определенную форму в виде патронов, кумулятивных зарядов либо шашек детонаторов. После охлаждения состав приобретает твердую пластичную форму.The oxidizing agent solution is continuously, at a stirrer rotation speed of up to 3000 rpm, fed into the resulting mixture of fuel with an emulsifier, within 5-10 minutes, the phases are mixed and an inverse emulsion of the oxidant in the fuel is formed. For sensitization, microspheres or a gas-generating additive are added to the resulting emulsion. The resulting explosive composition is filled in a specific form in the form of cartridges, shaped charges or detonator bombs. After cooling, the composition takes on a solid plastic form.
Примеры осуществления технического решения:Examples of implementation of a technical solution:
В таблице 1 представлены компонентные составы приготовленных ЭВС по патенту РФ №2123488 (образцы 1-3) и заявляемому изобретению (образцы 4-15), а также результаты испытаний изготовленных из них зарядов диаметром 40 мм и шашек с каналом диаметром 75 мм.Table 1 shows the component compositions of the prepared EWS according to RF patent No. 2123488 (samples 1-3) and the claimed invention (samples 4-15), as well as the test results of charges made from them with a diameter of 40 mm and checkers with a channel with a diameter of 75 mm.
Результаты сравнительных испытаний составов по предполагаемому изобретению и прототипов, обобщенные в таблице, показывают, что в составах по предполагаемому изобретению реализованы технические результаты, заявленные в цели изобретения.The results of comparative tests of the compositions according to the alleged invention and prototypes, summarized in the table, show that the compositions according to the alleged invention have implemented the technical results claimed for the purpose of the invention.
Преимущества заявляемого решения:The advantages of the proposed solution:
- возможность получения пластичного состава в твердом состоянии любой конфигурации (формы);- the possibility of obtaining a plastic composition in a solid state of any configuration (shape);
- оптимальный компонентный и количественный состав продукта обеспечивает высокую скорость детонации и минимальный критический диаметр, что существенно расширяет область его применения.- the optimal component and quantitative composition of the product provides a high detonation rate and a minimum critical diameter, which significantly expands the scope of its application.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019122572A RU2748152C2 (en) | 2019-07-18 | 2019-07-18 | Emulsion explosive composition and method for production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019122572A RU2748152C2 (en) | 2019-07-18 | 2019-07-18 | Emulsion explosive composition and method for production thereof |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2019122572A3 RU2019122572A3 (en) | 2021-03-17 |
| RU2019122572A RU2019122572A (en) | 2021-03-17 |
| RU2748152C2 true RU2748152C2 (en) | 2021-05-19 |
Family
ID=74874026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019122572A RU2748152C2 (en) | 2019-07-18 | 2019-07-18 | Emulsion explosive composition and method for production thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2748152C2 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114380655B (en) * | 2021-12-13 | 2023-11-17 | 河南华通化工有限公司 | Foaming agent for rapidly and stably foaming emulsion explosive, preparation method and emulsion explosive |
| CN114853553B (en) * | 2022-04-29 | 2024-05-14 | 江西铜业民爆矿服有限公司 | High sulfur content emulsion explosive for mine and production process method thereof |
| CN114988971B (en) * | 2022-07-14 | 2024-04-30 | 河南华通化工有限公司 | Low-temperature-resistant colloidal emulsion explosive and preparation method thereof |
| CN117658746A (en) * | 2023-11-27 | 2024-03-08 | 大连安泰化工有限公司 | Production method of colloidal emulsion explosives |
| CN119118757B (en) * | 2024-09-09 | 2025-04-25 | 广东华威化工股份有限公司 | A composite emulsifier suitable for emulsion explosive and preparation method thereof |
| CN120289256B (en) * | 2025-04-29 | 2025-10-28 | 宏大民爆集团有限公司 | Integrated oil-phase emulsion explosive and preparation method thereof |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW221284B (en) * | 1992-02-12 | 1994-02-21 | Ici Canada | |
| RU2164812C2 (en) * | 1994-12-20 | 2001-04-10 | Сасоль Кемикал Индастриз Лимитед | Emulsifier, water-in-oil emulsion, explosive emulsion, and emulsifier preparation procedure |
| RU2381204C2 (en) * | 2008-04-21 | 2010-02-10 | ЗАО "Нитро Сибирь" | Emulsifying composition for preparation of water-in-oil emulsions |
| CA2301552C (en) * | 1997-08-22 | 2012-02-28 | Orica Explosives Technology Pty Ltd. | Explosives gasser composition and method |
| RU2520483C1 (en) * | 2012-12-13 | 2014-06-27 | Юрий Владимирович Варнаков | Emulsion explosive composition for forming blasthole charges |
| CN105001026A (en) * | 2015-07-17 | 2015-10-28 | 刘发利 | On-site mixed loading emulsion explosive and preparation method thereof |
| CN107001170A (en) * | 2014-10-27 | 2017-08-01 | 戴诺诺贝尔亚太股份有限公司 | Explosive composite and carrying method |
-
2019
- 2019-07-18 RU RU2019122572A patent/RU2748152C2/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW221284B (en) * | 1992-02-12 | 1994-02-21 | Ici Canada | |
| RU2164812C2 (en) * | 1994-12-20 | 2001-04-10 | Сасоль Кемикал Индастриз Лимитед | Emulsifier, water-in-oil emulsion, explosive emulsion, and emulsifier preparation procedure |
| CA2301552C (en) * | 1997-08-22 | 2012-02-28 | Orica Explosives Technology Pty Ltd. | Explosives gasser composition and method |
| RU2381204C2 (en) * | 2008-04-21 | 2010-02-10 | ЗАО "Нитро Сибирь" | Emulsifying composition for preparation of water-in-oil emulsions |
| RU2520483C1 (en) * | 2012-12-13 | 2014-06-27 | Юрий Владимирович Варнаков | Emulsion explosive composition for forming blasthole charges |
| CN107001170A (en) * | 2014-10-27 | 2017-08-01 | 戴诺诺贝尔亚太股份有限公司 | Explosive composite and carrying method |
| CN105001026A (en) * | 2015-07-17 | 2015-10-28 | 刘发利 | On-site mixed loading emulsion explosive and preparation method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2019122572A3 (en) | 2021-03-17 |
| RU2019122572A (en) | 2021-03-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2748152C2 (en) | Emulsion explosive composition and method for production thereof | |
| US4818309A (en) | Primer composition | |
| CA2842822C (en) | Improved explosive composition comprising hydrogen peroxide and a sensitizer | |
| JPH0725625B2 (en) | Emulsion explosive composition and process for producing the same | |
| EP0161821A1 (en) | Gas bubble-sensitized water-in-oil emulsion explosive compositions | |
| US20200002241A1 (en) | Improved explosive composition | |
| US10065899B1 (en) | Packaged granulated explosive emulsion | |
| NZ205848A (en) | Emulsion explosive composition containing polycyclic hydrocarbon structure as stabiliser | |
| CA2882148A1 (en) | Explosive composition comprising heavy anfo and a plant derived, inert bulking and sensitizing additive | |
| AU2020287072A1 (en) | Explosives based on hydrogen peroxide with improved sleep time | |
| US6929707B2 (en) | Stabilized energetic water-in-oil emulsion composition | |
| US6808573B2 (en) | Emulsion phase having improved stability | |
| US4853050A (en) | Oil-in-water explosive composition containing asphalt | |
| JP2000502656A (en) | Gas generating composition and gasification method | |
| JPS6215515B2 (en) | ||
| EP0372739A2 (en) | Nitroalkane - based emulsion explosive composition | |
| US6855219B2 (en) | Method of gassing emulsion explosives and explosives produced thereby | |
| CA2301552C (en) | Explosives gasser composition and method | |
| JPH08295589A (en) | Emulsion explosive | |
| RU2222519C2 (en) | Packaged explosive energetic emulsions | |
| US6702909B2 (en) | High energy explosive containing cast particles | |
| JPS6224398B2 (en) | ||
| AU753828B2 (en) | Explosives gasser composition and method | |
| JPH1112075A (en) | Water-in-oil emulsion explosive composition | |
| AU718116B2 (en) | Gasser composition and method of gassing |